книги из ГПНТБ / Рудничная вентиляция учебное пособие для студентов горных вузов и факультетов канд. техн. наук М. Н. Бодягин.1960 - 23 Мб

периметру створок. Для прохода людей имеется отдельная дверь 4 или параллельно с основной выработкой устраивается

ходок, имеющий две двери, открываемые вручную.

Рис. 118. Автоматические вентиляционные двери

Помимо описанных дверей с механическим приводом, есть конструкции дверей, в которых предусматривается открывание при помощи пневматического или электрического двигателя.

Вентиляционное окно имеет целью

изменение сопротивления данной выра­ ботки в целях регулирования распределе­

219

двери. Ляды делаются деревянными на деревянной раме или

металлическими. Для облегчения открывания ляд к ним устана­

вливают противовесы.

Рис. 120. Буфет

Буфетом называется устройство, изолирующее бремсберг от вентиляционной струи, проходящей по откаточному штреку. На­ значение буфета — предотвратить утечку воздуха с основного штрека на вентиляционный через бремсберг.

Рис. 121. Кроссинги:

а и б — трубчатые; в — типа обходной выработки (Перекид­ ного моста).

Конструктивно буфет выполняется в виде кирпичной, бетон­ ной или иной плотной продольной стенки (рис. 120, а), отделяю­ щей часть штрека против бремсберга, и шлюзов, устраиваемых с обеих сторон бремсберга для герметизации этой отделенной от остальной выработки части. Иногда бремсберг соединяется со

штреком не непосредственно, а диагональными ходками

(рис. 120, б), в которых и устраиваются шлюзы (роль продоль­ ной перемычки в этом случае играет целик породы, расположен­ ный против бремсберга).

220

Воздушным мостом (кроссингом) называется устройство, по­ зволяющее изолировать одну вентиляционную струю от другой

в местах пересечения выработок, по которым идут эти струи.

Устройство кроссингов показано на рис. 121.

Разрез по ДР

выдержанное сечение 10,0-15,0

Рис. 122. Замерная станция

Согласно Правилам безопасности, кроссинги разделяются на капитальные и участковые. Капитальные кроссинги, обслужи­ вающие несколько эксплуатационных участков, должны быть типа «перекидного моста» и сооружаются из бетона или камня. Для пропуска воздуха в количестве 20 м?{сек и более должны

проходиться обходные выработки с плавными сопряжениями

такого же крепления и сечения, как и выработки, к которым они примыкают.

Участковые кроссинги должны сооружаться из камня, бетона или металлических труб. Трубы должны быть сечением не менее

0,5 м2 из металла толщиной не менее 5 мм. Перемычки у крос­ сингов должны быть каменными или бетонными.

Замерные станции. В тех пунктах, где по условиям контроля проветривания необходимо систематически замерять скорость движения воздуха, устраивают так называемые замерные стан­

прохождение всего количества воздуха через сечение, в котором производится замер, а также по возможности равномерное рас­ пределение скоростей в этом сечении.

§34. ОБОГРЕВАНИЕ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ

Взимнее время воздух, подаваемый в шахту по стволам и штольням, должен искусственно подогреваться. Это вызвано не­ обходимостью обеспечения нормальных тепловых условий для

221

людей, занятых в околоствольных дворах, с одной стороны, и не­ обходимостью защиты воздухоподающих выработок от обмерза­ ния, могущего быть причиной аварии,— с другой.

Обогревание производится обычно паровыми калориферами. Секция калорифера (рис. 123, а) состоит из шести (модель С)

восьми (модель Б) стальных трубок, ввальцованных в каркасы-

Рис. 123. Калориферная установка:

а — секция калорифера; б — общий вид установки

решетки 1. На трубки насажены пластины 2 из кровельного же­ леза. По трубкам проходит пар, подаваемый через штуцер 3.

Нагреваемый воздух проходит между пластинами калорифера. Обычно подогревают не весь, а часть поступающего в шахту воздуха. Температура нагрева принимается 70—80°, а количе­ ство подогреваемого воздуха рассчитывается так, чтобы темпе­ ратура смеси нагретого и холодного воздуха в устье ствола была не ниже + 2°.

Движение воздуха через калориферы обеспечивается за счет вентилятора главного проветривания или, что значительно чаще,

за счет Специального калориферного вентилятора.

Если главный вентилятор установлен на воздухоподающем стволе (при нагнетательном проветривании), то можно сделать так, чтобы часть проходящего через вентилятор воздуха заса­ сывалась через калориферы. Если воздух протягивается через калориферы специальным вентилятором, то при нагнетательном проветривании главный и калориферный вентиляторы работают параллельно на один ствол, что следует учитывать при подборе калориферного вентилятора, так как в точке схождения подогре­ той и холодной струи оба вентилятора должны создавать оди­ наковую депрессию. Подогретая часть воздуха подается либо

222

сразу в ствол, либо в вентиляционный канал вентилятора глав­ ного проветривания. (Пример взаимного расположения вентиля­

тора и калорифера показан на рис. 123, б).

Вентилятор может быть расположен «до калорифера» или «после калорифера». Очевидно, что при всасывающем проветри­ вании калорифер и вентилятор главного проветривания располо­ жены на разных стволах и калорифер должен иметь свой венти­ лятор, дебит которого будет составлять часть общего дебита по­ ступающего в шахту воздуха.

Согласно существующим правилам, температура воздуха, по­ даваемого зимой в ствол шахты, должна быть не менее + 2°.

Весовое количество подлежащего подогреву воздуха опреде­

ляют из уравнения

где Опод— вес подогреваемого воздуха, кг/час;

О0бщ = Qo6mT = l,2Qo6m — общее весовое количество необходи­ мого для проветривания шахты воз­ духа в час;

Qo6iu—общее объемное количество необхо­ димого для проветривания шахты ко­ личества воздуха в час;

Выбор калориферов производят по методикам, изложенным

в соответствующих курсах горной механики. В частности, его можно произвести по таблице (приложение 11), составленной М. М. Шемахановым, где даны значения величины х при раз­ личном количестве воздуху, проходящего через калорифер при разных типах калорифера.

“ ^т. ср — температура пара в калорифере, которая находится в за­

висимости от давления пара р перед калорифером по таблице,,

данной в приложении 12.

223.

Глава VII

УТЕЧКИ ВОЗДУХА

Многочисленными исследованиями показано, что использова­ ние подаваемого в шахту воздуха не всегда происходит в доста­ точной степени рационально. Существенным препятствием в этом направлении оказывается трудность создания и поддержания должной герметизации вентиляционных выработок и устройств.

Все утечки в вентиляционной сети в целом можно разделить

на две группы: утечки местные и утечки непрерывно-распреде­

ленные. к первой группе относятся утечки, приуроченные к опре­ деленному месту в сети подземных выработок, а именно: утечки через устье вентиляционного ствола и вентиляционный комплекс поверхности, утечки через вентиляционные устройства в различ­ ных горных выработках. Ко второй группе относятся утечки, про­

исходящие непрерывно по пути следования воздуха — через вы­ работанные пространства на дневную поверхность или с отка­ точного штрека на вентиляционный, через целики и перемычки между двумя параллельными выработками, через бутовые полосы.

§ 35. ЗАКОН СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ УТЕЧКАХ

Исследование утечек показывает, что квадратичная зависи­ мость /г = 7?<22 сохраняется при движении воздуха через щели и неплотности в перемычках и через неуплотнившиеся слои круп-

нокусковатой закладки или обрушенных пород. При просачива­ нии воздуха через слой кусковатого материала в бункерах или через слой относительно уплотненной забутовки режим движе­

песка, инертной пыли, а также при движении через уплотнив­ шееся выработанное пространство.

В качестве расчетного параметра для перемычек, стенок и пр\ В. Б. Комаровым было предложено ввести коэффициент возду­ хопроницаемости.

Коэффициентом воздухопроницаемости k, по В. Б. Комарову,

Практического внедрения этот параметр пока еще не получил из-за отсутствия достаточных данных по его конкретным значе­ ниям для различных условий.

Интересным, с практической точки зрения, является предло­

жение М. А. Патрушева, который на основе исследований в шахтах Донбасса разработал новую методику расчета утечек

через перемычки между параллельными выработками. Устано­ вив, что основная потеря воздуха в перемычках приходится на неплотности по периметру и что движение воздуха при просачи­ вании происходит по закону h = RQ2, М. А. Патрушев [70] пред­ ложил определять коэффициент воздухопроницаемости пере­ мычки по формуле

где q — количество воздуха, просачивающееся через перемычку,

м^сек-,

Р — периметр перемычки, м\

h — депрессия обусловливающая утечки, мм вод. ст.; b — толщина перемычки, м.

Значения k по М. А. Патрушеву приведены в табл. 34.

Таблица 34

Значения коэффициента k для перемычек

(по М. А. Патрушеву)

при боковых породах

226

По данным значениям k можно подсчитывать утечки через перемычки, пользуясь формулой

отношению к расчетной потребности забоев в воздухе. Падение депрессии в выработке подсчитывается, как известно, по формуле h — QR2, причем обычно полагают Q = const. Однако при нали­ чии утечек количество воздуха в выработке непостоянно, что необходимо учитывать при расчете. Обычно подсчет депрессии выработок с переменным расходом воздуха производится по формуле В. Н. Воронина

ройств принимают: величину их аэродинамического сопротивления

и количество просачивающегося через них воздуха в процен­ тах к дебиту той вентиляционной струи, из которой происхо­ дят утечки.

По проценту утечек (р) В. Б. Комаров предлагает считать качество перемычки, двери и т. д.

устье ствола вентиляционной шахты, и зная расчетную депрес­

сию шахты, нетрудно определить аэродинамическое сопротивле­ ние, которое должно иметь герметизирующее сооружение в устье вентиляционного ствола. Аналогичным образом можно опреде­ лить аэродинамическое сопротивление и ряда других сооруже­

ний и на основе этого выбирать их конструкцию и число, необ­ ходимое для достижения заданной степени герметизации.

На действующей шахте, определяя перепад давлений через сооружение и количество проходящего через него воздуха, можно определить действительное сопротивление данного сооружения и, сопоставляя его с требуемым, принять необходимые меры для увеличения этого сопротивления.

Для подобного рода ориентировочных расчетов можно ис­ пользовать как данные, получаемые непосредственно на шахте,

так и приведенные выше данные М. А. Патрушева, а также дан­ ные, приведенные в работах В. Б. Комарова, В. Д. Карпухина

идругих исследователей.

Вкачестве ориентировочных данных можно пользоваться со­ противлениями перемычек, приведенными в табл. 35.

228